К марту 1953 года все доводочные работы на "дублере" закончились, и 14 марта 1953 года его передали на заводские испытания. Испытания "88-2" проводил экипаж во главе с летчиком- испытателем Н.С.Рыбко, вторым пилотом, как и на "88-1", летал М.Л.Мельников, ведущим инженером полетным испытаниям на "дублер" назначили М.М.Егорова.
6 апреля 1953 года "88-2" выполнил первый полет. Заводские испытания "дублера" закончились в сентябре 1953 года. Самолет после необходимых доработок сразу же передали в ГК НИИ ВВС для дальнейших испытаний.
Контрольные государственные испытания "дублер" проходил с сентября 1953 года по апрель 1954года. Основная нагрузка по испытаниям самолета в ГК НИИ ВВС легла на экипаж летчика-испытателя А.К.Старикова, который после окончания работ по Ту-16 пересядет на первый опытный Ту-104 и проведет на нем основную работу по ряду сложнейших программ испытаний первого отечественного реактивного лайнера.
Помимо летных испытаний самолета "88-2", много времени ушло на испытания его систем и отдельных агрегатов, многие из которых получили права гражданства на Ту-16 (РЛС "Рубидий-ММ-2", прицельные станции ПС-48М. РЛС "Аргон", двигатели АМ-3 и т.д.). На государственных испытаниях "дублер" показал техническую дальность полета с 3 тоннами бомб – 5760 км, максимальную скорость на высоте 6250 м – 992 км/ч, практический потолок 12800 м. Максимальная взлетная масса "дублера" равнялась 72 тоннам, при этой взлетной массе длина разбега приближалась к 2000 м.
Самолет "88-2" с положительным результатом прошел контрольные государственные испытания и был рекомендован для принятия на вооружение. 28 мая 1954 года вышло постановление правительства, согласно которому Ту-16 принимался на вооружение. Серийное производство Ту-16, как и планировалось, началось в 1953 году.
Последовательно производство различных модификаций Ту-16 освоили три серийных авиационных завода: в Казани – завод № 22. в Куйбышеве – завод № I и в Воронеже – завод № 64. К производству некоторых элементов планера подключились другие серийные авиационные заводы МАП. В процесс производства нового бомбардировщика задействовали сотни заводов МАП и других министерств, поставлявших различные системы, оборудование и комплектующие. Серийное производство самолетов Ту-16 продолжалось до конца 1963 года. Всего тремя заводами было выпущено 1509 машин (реально 1507, две машины завод № 22 передал заводу № 1 в виде комплектов для выпуска первых двух самолетов, которые зачли в план выпуска обоим заводам), плюс два опытных самолета, построенных на заводе № 156. Завод № 22 выпустил 800 серийных машин. № 1 – 543 и № 64- 166.
